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Heute werden wir über das Mol sprechen.
Auf Englisch führt das leicht zu einer Verwechslung,
denn ein "mole" kann auch ein Maulwurf im Garten sein.
Es ist aber auch der englische Begriff für "Muttermal".
In unserem Fall ist ein "Mol" allerdings etwas, mit dem wir in der Chemie Moleküle zählen,
oder Atome, oder alles, was extrem klein ist.
Habt ihr euch mal gefragt, wie viele Atome es im Universum gibt?
Oder in eurem Körper? Oder einem Sandkorn?
Wissenschaftler interessiert das natürlich,
aber wie zählt man etwas, das so klein ist wie ein Atom?
Im Jahre 1811 hatte jemand eine Idee: Wenn man Gase mit gleichem Volumen
bei gleichen Temperatur- und Druckverhältnissen hat,
dann enthalten sie die gleiche Partikelmenge.
Sein Name war Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro.
Wie lange er wohl für ein Autogramm brauchte?
Leider glaubten die meisten einfach nicht an Atome
und er konnte seine Theorie nicht beweisen.
Zwischen Atomen und Molekülen war kein Unterschied auszumachen.
Viele Wissenschaftler hielten die Theorie für hypothetisch
und dachten nicht weiter darüber nach.
Doch er hatte recht! Ende des Jahres 1860
wurde seine Theorie bewiesen und seine Arbeit legte den Grundstein
für die Atomtheorie. Leider war er 1856 gestorben.
Nun ist es so, dass selbst
in kleinsten Proben unzählige Partikel sind.
Nehmen wir einen Ballon mit irgendeinem Gas bei 0° C
und einem Luftdruck von 1 Bar. Die Partikelmenge beträgt
genau sechshundertzwei Trilliarden Gaspartikel.
Das ist eine Sechs gefolgt von 23 Stellen, so viele Gaspartikel sind das.
Oder, wissenschaftlich ausgedrückt: 6,02x10^23 Partikel.
Gase nehmen wegen der
hohen Bewegungsenergie ihrer Partikel sehr viel Platz ein.
Jetzt haltet ihr Atome vielleicht für größer, als sie sind.
Nehmen wir Wassermoleküle.
Gießen wir 18,01 Gramm Wasser in ein Glas.
Das sind 18,01 Milliliter, also etwa 3,5 Teelöffel.
Das sind 602 Trilliarden Wassermoleküle.
Da Lorenzo Romano ... – also, Da Avogadro die Theorie zuerst vertrat,
benannten Wissenschaftler die Zahl 6,02x10^23 einfach nach ihm.
Sie ist als Avogadro-Konstante bekannt.
Kehren wir zum Mol zurück. Nicht der Maulwurf.
Das Mol. Diese Nummer trägt noch einen Namen.
Das Mol. Chemiker verwenden den Begriff,
um sich auf Mengen im Ausmaß von 602 Trilliarden zu beziehen.
Das nennt sich molare Masse.
Atome und Moleküle sind so klein, dass Chemiker sie in Gruppen namens "Mol" gebündelt haben.
Als Einheit ist das Mol für Schüler schwer zu verstehen, weil wir uns
die Größe eines Mol kaum vorstellen können,
oder von 602 Trilliarden.
Wir bekommen das Konzept einfach nicht in den Kopf.
Erinnert ihr euch an die 18,01 ml Wasser?
Das ist ein Mol Wasser.
Aber wie viel ist das?
Wie genau sehen 602 Trilliarden aus?
Vielleicht hilft das.
Statt Wasserpartikel nehmen wir Donuts.
Hätten wir ein Mol Donuts, dann
würden sie die gesamte Erde
8 km hoch bedecken.
Die wegzuputzen, dauert eine Weile.
Mit einem Mol Basketbälle könnte man einen neuen Planeten
von der Größe der Erde erschaffen.
Wenn man dir am Tag deiner Geburt ein Mol Cent schenkte
und du gäbst pro Sekunde bis zu deinem 100. Lebensjahr 1 Million Euro aus,
wären immer noch 99,99 % auf der Bank.
Jetzt haben wir also langsam ein Gefühl für die Größe eines Mols.
Was macht man damit?
Chemiker verwenden den Begriff genau so,
wie wir ein Kilo Weintrauben oder Hackfleisch kaufen.
An der Fleischtheke bittet man nicht
um 43 Scheiben Salami, man sagt "ein halbes Kilo".
Bei Eiern sagt man "ein Dutzend".
Wenn wir das Wort "Dutzend" hören, denken wir an die Nummer 12.
Wir wissen auch, dass "ein Paar" 2 sind,
ein Bäckerdutzend sind 13,
ein Gros sind 144 und ein Ries Papier – weiß es jemand?
500.
Mit einem Mol ist es genau so.
Ein Chemiker denkt bei 1 Mol an 6,02x10^23
(selbst englische Chemiker denken nicht an Maulwürfe).
Uns sind die anderen Größen eben vertrauter.
Da habt ihr's also – die Geschichte des Mols,
Avogadro, Basketbälle und wie man beim Fleischer Salami kauft!